离线式LED 应用未必对LED 驱动器构成挑战

工委员会 (IEC) 已经制定了 C 类照明设备谐波性能规范 IEC 61000-3-2，以确保新的 LED 照明附属装置满足低失真要求。

在照明应用中，能在较宽的线电压、输出电压和温度变化范围内准确调节 LED 电流是至关重要的，因为 LED 亮度的变化必须是人眼难以察觉的。类似地，为了确保 LED 有最长的工作寿命，不用高于最大额定值的电流驱动 LED 是很重要的。在隔离型反激式应用中，LED 电流的调节不总是直接进行的，常常需要一个光耦合器来闭合所需的反馈环路，或者可能增加一个额外的转换级。然而，这两种方法都带来了复杂性和可靠性问题。幸运的是，有些 LED 驱动器 IC 的设计采用了新的设计方法，无需这些额外的组件或不增加设计复杂性，就能准确地调节 LED 电流。

最后，要从白炽灯迅速向 LED 灯转变，最大的障碍是基于 LED 的解决方案的成本和尺寸。消费者习惯于花不到 1.00 美元换一个 60W 白炽灯，花大约 3.00 美元换一个 CFL 灯。花 30 多美元换一个 LED 灯，对消费者来说是一个很大的障碍。考虑到在 LED 的寿命期内电力成本和更换成本的降低，以这样的价格换一个 LED 灯确实有经济意义，但是消费者不习惯于这样联系起来看问题。总之，仓库、车库等支付大量照明电费的商业企业转向 LED 照明的速度快得多，因为费用节省更加明显。随着 LED 灯购买费用的下降，将有更多的消费者愿意转向 LED 照明。

同样重要的一个因素是 LED 照明解决方案的尺寸。很多 LED 灯都是直接旋入灯座的，因此整个解决方案必须与原来使用的白炽灯有相同的形状和体积。由于 LED 需要散热器和复杂得多的驱动器电路，所以在相同的体积中装入这两样东西可能是一个挑战。因此，人们需要的将是这样的 LED 驱动器 IC：能在一个简单和占板面积紧凑的解决方案中提供所有这些需要的功能。

一种全新的解决方案

幸运的是，一种新的解决方案，凌力尔特的 LT3799，可以解决这些离线式 LED 的所有驱动难题。该器件是一款隔离型反激式 LED 控制器，具有源 PFC，专门为在 90VAC 至 265VAC 的通用输入范围内驱动 LED 而设计。LT3799 以关键传导模式工作，最大限度地减小了外部变压器的尺寸。它非常适用于驱动功率从 4W 至数百瓦的多种 LED 应用。驱动高达 20W 的 LED 的整个电路如图 1 所示。这个特定电路可用 TRIAC 调光，且在 90VAC 至 265VAC 的通用输入范围内，能提供高达 1A 的 LED 电流，同时提供超过 86% 的效率 (参见图 2)。稍微改变一下外部组件，这个电路就可以进一步优化，以在 120VAC、240VAC 甚至 377VAC 或几乎任何常见的 AC 输入情况下使用。

图 1：采用了 LT3799 并具 PFC 和 TRIAC 调光的通用输入、隔离型反激式 LED 控制器电路

LT3799 运用单级设计，整个 LED 驱动电路 (包括 EMI 滤波器) 仅需要 40 个外部组件，从而使该解决方案简单、占板面积紧凑且具成本效益。图 1 中的 20W 电路的总尺寸仅为 30mm x 75mm，高度仅为 30mm，从而成为种类繁多的 LED 应用的理想选择。

图 2：LT3799 在通用输入电压范围内的效率

LT3799 采用独特的内部电路提供高达 0.98 的有源 PFC，从而非常容易满足美国能源部 (Department of Energy - DOE) 的要求，同时还符合 IEC 61000-3-2 C 类照明设备谐波要求 (参见图 3)。

图 3：具有源 PFC 的 LT3799 VIN 和 IIN 波形

此外，在整个输入电压、输出电压和温度范围内，LT3799 还提供 LED 电流调节。在图 4 中可以看到，当输入从 90VAC 变到 150VAC 时，正如大多数美国照明应用所要求的那样，LED 电流保持了 ±5% 的稳定度。LT3799 用一个独特的电流检测电路取代了光耦合器，以向副端提供良好调节的电流。这不仅降低了成本，还改进了可靠性。

图 4：随 VIN (AC) 变化 LT3799 对 LED 电流的调节

LT3799 还能与标准壁式 TRIAC 调光器一起使用，而不会产生任何可见闪烁。集成的 LED开路和短路保护确保多种 LED 应用具有长期可靠性。最后，其耐热增强型 MSOP-16 封装有助于形成非常紧凑的 LED 驱动器解决方案。

结论

由离线式电源供电的通用 LED 照明应用市场出现了前所未有的加速增长，其背后的驱动力是对更高性能和具成本效益的照明应用之持续需求。然而，这些新出现的性能要求必须使用新的 LED 驱动器 IC 才能满足。这些 LED 驱动器必须提供电气隔离、高效率、PFC 和 TRIAC 调光能力。此外，不管输入电压或 LED 正向电压如何变化，这些驱动器还必须提供良好调节的 LED 电流，以保持一致的亮度，同时提供各种保护功能，以提高系统